JP2008103812A - カメラ、画像補正装置および画像補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】先幕と後幕とを有するフォーカルプレンシャッタの構造に起因する露光ムラを補正する。
【解決手段】デジタルカメラは、被写体を撮像して画像を取得する撮像素子２０と、先幕１９１および後幕１９２を有するフォーカルプレンシャッタ１９と、光軸方向に対する先幕１９１と後幕１９２との位置により発生する画像の露光ムラを補正する補正手段２０６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シャッタ動作に起因する露光ムラを補正することができるカメラ、画像補正装置および画像補正方法に関する。

交換レンズの特性を反映して、撮影画像の周辺照度低下（シェーディング）を補正するカメラが知られている（たとえば、特許文献１）。
特開２００３−１６３８２６号公報

しかしながら、従来技術のカメラでは、先幕と後幕とを有するフォーカルプレンシャッタの構造に起因する露光ムラが発生するという問題があった。

（１）請求項１の発明によるカメラは、被写体を撮像して画像を取得する撮像素子と、先幕および後幕を有するフォーカルプレンシャッタと、光軸方向に対する先幕と後幕との位置により発生する画像の露光ムラを補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、補正手段で露光ムラを補正するための補正データを記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、補正データは、フォーカルプレンシャッタが画像中央部でスリット露光する際の第１の露光時間に基づいた、フォーカルプレンシャッタの走行開始側および走行終了側の補正データを含むことを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１に記載のカメラにおいて、補正手段で露光ムラを補正するための補正データを算出する補正データ算出手段をさらに備え、補正データ算出手段は、フォーカルプレンシャッタが画像の中央部でスリット露光する際の第１の露光時間に基づいて、画像の中央を挟んでフォーカルプレンシャッタの走行開始側と走行終了側の少なくとも２つの領域において補正データを算出することを特徴とする。

（５）請求項５の発明は、請求項４に記載のカメラにおいて、補正データ算出手段は、フォーカルプレンシャッタが走行開始側の画像領域でスリット露光する際の第２の露光時間と第１の露光時間とに基づいて、走行開始側の画像領域における第１補正データを算出するとともに、フォーカルプレンシャッタが走行終了側の露光領域でスリット露光する際の第３の露光時間と第１の露光時間とに基づいて、走行終了側の画像領域における第２補正データを算出することを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項３または４に記載のカメラにおいて、補正データは、フォーカルプレンシャッタの走行開始側の所定の点をスリット露光する際の第２の露光時間と第１の露光時間とを比例補間した走行開始側の第３補正データと、フォーカルプレンシャッタの走行終了側の所定の点をスリット露光する際の第３の露光時間と第１の露光時間とを比例補間した走行終了側の第４補正データとを含むことを特徴とする。

（７）請求項７の発明は、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、補正データ算出手段は、光軸方向における先幕および後幕との距離、先幕および後幕の走行速度特性、およびフォーカルプレンシャッタから撮像素子の撮像面までの距離に基づいて、露光時間を算出することを特徴とする。
（８）請求項８の発明は、請求項７に記載のカメラにおいて、補正データ算出手段は、さらに絞り値および焦点距離に基づいて露光時間を算出することを特徴とする。
（９）請求項９の発明は、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、露光時間を記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とする。

（１０）請求項１０の発明による画像補正方法は、先幕および後幕が所定の間隔をあけてスリット走行するようにフォーカルプレンシャッタを制御し、フォーカルプレンシャッタをスリット走行させながら被写体を撮像して画像を取得し、光軸方向に対する先幕と後幕との位置により発生する画像の露光ムラを補正することを特徴とする。
（１１）請求項１１の発明による画像補正装置は、フォーカルプレンシャッタの先幕と後幕との光軸方向の間隔に起因する露光ムラ補正に用いる補正データが付与されている画像を取り込む取込手段と、補正データを用いて画像に対して露光ムラ補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする。
（１２）請求項１２の発明による画像補正装置は、画像および画像を取得したカメラの機種名を取り込む取込手段と、カメラの機種名に基づいて、フォーカルプレンシャッタの先幕と後幕との光軸方向の間隔に起因する露光ムラの補正に用いる補正データを決定する補正データ決定手段と、決定された補正データを用いて画像に対して露光ムラ補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、先幕と後幕の位置に起因する露光ムラを補正することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態によるカメラを説明する。
図１は、実施の形態による電子カメラの要部構成を説明する図である。カメラボディ１０には、撮影レンズ１２０を備えるレンズ鏡筒１１０が交換可能に装着されている。レンズ鏡筒１１０内には、レンズ群１２０ａ〜１２０ｃから成る撮影レンズ１２０、絞り１４０が設けられている。絞り１４０は、絞り制御装置１３０により駆動される。

カメラボディ１０の内部には、被写体を撮像するための撮像素子２０が設けられている。撮像素子２０はＣＣＤやＣＭＯＳ等が使用される。撮影レンズ１２０と撮像素子２０との間には、撮影レンズ１２０を通過した被写体光をファインダ光学系へと反射するクイックリターンミラー７０が設けられている。

クイックリターンミラー７０で反射された被写体光は、撮像素子２０と光学的に等価な位置に設けられたフォーカシングスクリーン９０上に結像する。フォーカシングスクリーン９０上に結像された被写体像は、ペンタプリズム３０から接眼レンズ５０を介して撮影者に観察されるとともに、ペンタプリズム３０から測光センサ４０の受光面上に結像する。

撮影の際には、ミラー駆動装置２０１によりクイックリターンミラー７０が被写体光の光路上から光路外（図１の破線部）へと移動し、撮像素子２０上に被写体像が結像する。撮像素子２０の直前には、シャッタ１９が設けられている。シャッタ１９は、図２（ａ）に示すように、先幕１９１と後幕１９２とを有するフォーカルプレンシャッタである。レリーズ前、先幕１９１はアパーチャ部ＡＰ上に展開して撮像素子２０への光を遮光し、後幕１９２はアパーチャ部ＡＰ上部に折り畳まれている。レリーズ後、先幕１９１が走行を開始すると、シャッタ秒時で定められた時間経過後に後幕１９２が走行を開始する。たとえば、１／８０００秒などの高速シャッタ秒時では、先幕１９１の走行よりわずかに遅れて後幕１９２が走行する、いわゆるスリット走行（スリット露光）となる。

撮像素子２０は、撮像面に結像された被写体像に対応する信号電荷の蓄積および蓄積電荷の掃き出しを行ない、Ａ／Ｄ変換回路２０３は、撮像素子２０から出力されたアナログ撮像信号をデジタル画像信号に変換して、画像処理回路２０４へ出力する。画像処理回路２０４では、入力されたデジタル画像信号に対して、ホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整などの画像処理が施され、画像データとして制御回路２００へ出力される。

制御回路２００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび各種周辺回路から構成され、電子カメラの制御を行なうマイクロコンピュータである。また、画像処理回路２０４から入力された画像データは、制御回路２００でＪＰＥＧ形式などの方式により圧縮されて、記録媒体２０５に記録される。制御回路２００は、画像処理回路２０４から入力した画像データ、もしくは記録媒体から読み出した画像データを用いて、液晶モニタ２０８に撮影画像を表示するための表示信号を作成し、液晶モニタ２０８に出力する。制御回路２００は、ソフトウエアで実現される画像補正部２０６を含んでいる。画像補正部２０６は、撮影画像の露光ムラを画像処理により補正する。

測光回路２０７は、測光センサ４０から得られた測光信号をＡ／Ｄ変換して制御回路２００へ出力する。制御回路２００は、入力された測光信号に基づいて算出された被写体の輝度および撮像感度（ＩＳＯ感度）に基づいてシャッタスピードと撮影レンズ１２０の絞り値を演算する。演算結果はシャッタ１９と絞り制御装置１３０へ出力されてシャッタスピードＴｖと絞り値Ａｖが制御される。

カメラには、電源スイッチ３とレリーズボタン４とが設けられている。レリーズボタン４の押下操作に連動してオン／オフする半押しスイッチ４７および全押しスイッチ４８は、それぞれオン信号もしくはオフ信号を制御回路２００へ出力する。

レリーズボタン４が全押しされて、全押しスイッチ４８からオン信号が入力されると、先幕１９１は図２（ａ）に示す先幕走行曲線１のように走行し、後幕１９２は後幕走行曲線２のように走行する。図２（ａ）はシャッタ秒時が１／８０００秒であり、絞りが開放の場合を示す。図２（ａ）の撮影画面１９３の中央部における露光時間ｔ０ａ（０．１２２ｍｓ）が、シャッタ秒時１／８０００秒における所望の露光時間である。撮影画面１９３の上辺部、すなわち先幕１９１および後幕１９２の走行開始側の領域に入射する被写体光Ｂｐは、図２（ａ）に示すように斜めに入射する。このため、図２（ｂ）に示すように、先幕１９１がＹａまで走行する（開放される）と被写体光Ｂｐが撮像面１９４へ入射され、露光が開始される。さらに、後幕１９２がＹｂまで走行すると被写体光Ｂｐの入射が遮られ、露光が終了する。

このように、シャッタ１９が開放されている時間は中央部とほぼ同じ（０．１２４ｍｓ）であるが、撮影画面１９３の高さ方向において、露光開始と終了の位置が異なるために、撮影画面１９３の上辺部の露光時間がｔ１ａ（０．１９１ｍｓ）となる。撮影画面１９３の下辺部、すなわち先幕１９１および後幕１９２の走行終了側の領域においても同様に、被写体光Ｂｂが斜めに入射するために、先幕１９１がＹｃまで走行すると露光が開始され、後幕１９２がＹｄまで走行すると露光が終了するので、撮影画面１９３の下辺部の露光時間がｔ２ａ（０．０８９ｍｓ）となる。なお、図２（ｂ）は図２（ａ）のシャッタ１９の近辺を拡大した模式図である。

したがって、撮影レンズ１２０からの被写体光が撮影画面１９３の上辺部と下辺部において、Ｂｐ，Ｂｂのように斜めに入射することと、先幕１９１と後幕１９２とが光軸方向に間隔Δｄずらして配置されていることにより、撮影画面１９３の上辺部では露光時間がｔ１ａ、下辺部では露光時間がｔ２ａのようになり露光ムラが発生している。すなわち、図２の配置では、撮影画面１９３中央部での露光時間ｔ０ａに対して、画像の上部は露光オーバー、下部は露光アンダーの状態となっている。なお、図２（ａ）は撮影レンズ１２０に標準レンズを用い、絞りを開放にした場合における先幕１９１および後幕１９２と露光時間との関係を示すものである。

ここで、図２（ａ）の撮影画面１９３における露光時間ｔ０ａ、ｔ１ａおよびｔ２ａについて説明する。全押し信号がオンしてアパーチャ部ＡＰ前面を覆う先幕１９１が走行を開始して開き始め、所定時間後に後幕１９２が走行を開始してアパーチャ部ＡＰを覆う。先幕１９１と後幕１９２との間には、シャッタ秒時で定まる所定の間隔が設けられる。したがって、先幕１９１と後幕１９２との間に設定されたスリットを通して撮像素子２０が露光される。たとえば、撮像素子２０の光軸上の１点に着目すると、この１点の先幕１９１が開放され後幕１９２が通過し終えるまでの時間が、上記露光時間ｔ０ａである。また、撮影画面１９３の上辺部、すなわち走行開始直後の１点に着目した場合の露光時間がｔ１ａ、撮影画面１９３の下辺部、すなわち走行終了直前の１点に着目した場合の露光時間がｔ２ａである。

次に、撮影により取得された画像に施す露光ムラ補正処理について説明する。露光ムラの補正は、撮影時の撮影条件、すなわちシャッタ秒時に基づいて、画像補正部２０６により行なわれる。

シャッタ秒時が１／８０００秒で絞りが開放の場合、先幕１９１と後幕１９２とが図２に示すように走行すると、撮影画面１９３の上辺部においては、上述したように露光オーバーとなっている。画像補正部２０６は、露光時間ｔ１ａ（０．１９１ｍｓ）とｔ０ａ（０．１２２ｍｓ）とに基づいて補正係数Ａ（０．６４＝ｔ０ａ／ｔ１ａ）を算出する。算出された補正係数Ａは、画像補正部２０６により撮影画面１９３の上辺部における輝度Ｉに乗じる。すなわち、撮影画面１９３の中央部付近の露光時間を基準として、撮影画面１９３の上辺部の露光オーバー分を打ち消すように補正する。

撮影画面１９３の下辺部においては、上述したように露光アンダーとなっている。画像補正部２０６は、露光時間ｔ２ａ（０．０８９ｍｓ）とｔ０ａ（０．１２２ｍｓ）とに基づいて算出した補正係数Ｂ（１．３７＝ｔ０ａ／ｔ２ａ）を、撮影画像１９３の下辺部における輝度Ｉに乗じる。すなわち、撮影画面１９３の中央部付近の露光時間を基準として、撮影画面１９３の下辺部の露光アンダー分を補うように補正する。

シャッタ秒時１／８０００秒における撮影画面１９３の上辺部、中央部および下辺部での露光時間ｔ１ａ、ｔ０ａおよびｔ２ａの値は、露光ムラ補正演算に用いる露光時間として画像補正部２０６内の所定の領域に記憶されている。露光時間が記憶されていない領域、すなわち図２（ｂ）に示す、領域Ｐおよび領域Ｑにおいては、画像補正部２０６は、補正係数Ａおよび補正係数Ｂを比例補間して補正係数を算出する。たとえば、図２（ｂ）に示す領域Ｐの位置ｐ１における補正係数は、以下の式を用いて算出される。
Ｈ_ｐ１＝Ｈ_Ａ・ｙ_ｐ１／ｙ ・・・（１）
なお、Ｈ_ｐ１は位置ｐ１における補正係数、Ｈ_Ａは補正係数Ａ、ｙ_ｐ１は位置ｐ１の撮影画面１９３における像高、ｙは撮影画面１９３の上辺部における像高を示す。

シャッタ秒時が１／８０００秒以外の場合についても、撮影画面１９３の上辺部、中央部および下辺部における露光時間は、画像補正部２０６内の所定の領域に記憶されている。画像補正部２０６は、１コマの画像データが撮影されるごとに、上述したように、露光時間を用いて撮影画面１９３の全域に対して露光ムラ補正を実行する。補正の施された撮影画像は、制御回路２００により、液晶モニタ２０８に表示される。さらに、制御回路２００により、ＪＰＥＧ形式などの方式により圧縮されて、記録媒体２０５に記録される。

なお露光ムラ補正は、画像処理が終了し圧縮直前の画像データに対して行うことができる。画像処理回路２０４内において、画像を生成する処理の一環として露光ムラ補正処理を施してもよい。撮影素子２０から出力されて画像処理を施す前のＲＡＷデータに対して行ってもよい。あるいは、圧縮していったん記憶した画像データに対して補正してもよい。

次に、図３に示すフローチャートを用いて、上述した電子カメラによる撮影画像の露光ムラ補正処理について説明する。図３の各処理を行なうプログラムは制御回路２００内のメモリ（不図示）に格納されている。このプログラムは、電源スイッチ３からオン信号が入力されると起動され、制御回路２００で実行される。図３の各ステップは、制御回路２００の指令に基づいて実行される処理である。

ステップＳ１において、レリーズスイッチ４が半押しされたか否かを判定する。半押しスイッチ４７からオン信号を入力した場合は、ステップＳ１が肯定判定されてステップＳ２へ進む。半押しスイッチ４７からオン信号を入力しない場合は、ステップＳ１が否定判定されてステップＳ１で待機する。

ステップＳ２においては、測光回路２０７から入力した測光信号に基づいてシャッタ秒時と絞り値とを算出してステップＳ３へ進む。ステップＳ３においては、レリーズスイッチ４が全押しされたか否かを判定する。全押しスイッチ４８からオン信号を入力した場合は、ステップＳ３が肯定判定されてステップＳ４へ進む。全押しスイッチ４８からオン信号を入力しない場合は、ステップＳ３が否定判定されてステップＳ３で待機する。

ステップＳ４においては、撮像素子２０から出力された信号電荷がＡ／Ｄ変換回路２０３でデジタル画像信号に変換され、そのデジタル画像信号に対して画像処理回路２０４により前述のホワイトバランス調節などの画像処理が施された画像データを取得してステップＳ５へ進む。ステップＳ５においては、ステップＳ２で算出されたシャッタ秒時に基づいて、上述した補正係数ＡおよびＢを算出してステップＳ６へ進む。

ステップＳ６においては、ステップＳ５で算出された補正係数ＡおよびＢに基づいて、ステップＳ４で得られた画像データに対して露光ムラ補正処理を行い、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７においては、露光ムラ補正処理の施された画像データをＪＰＥＧなどの形式で圧縮して、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８においては、圧縮された画像データを記録媒体２０５に記録してステップＳ９へ進む。ステップＳ９においては、露光ムラ補正の施された画像データを用いて表示信号を作成し、表示信号に対応する撮影画像を液晶モニタ２０８に表示して一連の処理を終了する。

以上で説明した実施の形態のデジタルカメラによると、以下の作用効果が得られる。
（１）フォーカルプレンシャッタ１９の先幕１９１と後幕１９２は光軸方向に所定の間隔を開けて配置されている。シャッタ１９の開放時間は全体でほぼ同じであるが、このような先幕１９１と後幕１９２の位置に起因して、フォーカルプレンシャッタ１９の走行方向に応じた画像の露光ムラが発生する。この実施の形態のデジタルカメラでは、このような画像の露光ムラを画像補正部２０６により補正するようにした。したがって、露光ムラの少ない画質を向上させた画像を得ることができる。

（２）フォーカルプレンシャッタ１９のシャッタ秒時は、撮影画面１９３の中央部において制御露出値となるように設定される。したがって、撮影画面中央部から撮影画面上辺および下辺に向かうにつれて上記露光ムラが発生する。画像補正部２０６は、この露光ムラを補正する際に用いる補正データとして、補正係数Ａおよび補正係数Ｂを算出する。それぞれの補正係数は、撮影画面１９３の中央部における露光時間ｔ０ａを基準として、撮影画面１９３の上辺部および下辺部、すなわちフォーカルプレンシャッタ１９の走行開始側および走行終了側における露光時間ｔ１ａ、ｔ２ａを用いて算出される。画像補正部２０６は、算出された補正係数ＡおよびＢのそれぞれを撮影画像１９３の上辺部および下辺部のそれぞれの輝度Ｉに乗じることにより露光ムラを補正する。したがって、露光ムラの発生が顕著となる撮影画面１９３の上辺部および下辺部における露光ムラを補正することにより、撮影画像の画質を向上させることができる。

（３）たとえば図２（ｂ）に示す領域Ｐおよび領域Ｑに含まれる位置においては、画像補正部２０６は、補正係数Ａおよび補正係数Ｂを比例補間することにより、領域Ｐおよび領域Ｑにおける補正係数を算出するようにした。したがって、フォーカルプレンシャッタ１９の走行開始直後から走行終了直前までの撮影画面１９３の全領域に対して露光ムラを補正することができる。その結果、撮影画像全体の画質を向上させることができる。

以上の説明では、後幕１９２が先幕１９１よりも被写体側にあるシャッタ１９が撮影画面１９３に対して上部から下部に走行するものとした。しかし、シャッタの構造は多岐にわたる。以下、種々の形態のシャッタについて説明する。

（１）先幕１９１が後幕１９２よりも被写体側にあるシャッタ１９が撮影画面１９３に対して上部から下部に走行する場合：
この場合の、先幕１９１と後幕１９２の走行と露光時間との関係を図４に示す。なお、図４はシャッタ秒時が１／８０００、絞りが開放の場合を示す。このとき、図４に示すように、撮影画面１９３の上辺部の露光時間ｔ１ｂは０．０５６ｍｓ、下辺部の露光時間ｔ２ｂは０．１５２ｍｓとなっている。すなわち、撮影画面１９３の中央部の露光時間ｔ０ｂ（０．１２２ｍｓ）に対して、図２（ａ）の場合と異なり、撮影画面１９３の上辺部で露光アンダー、下辺部で露光オーバーとなっている。したがって、この場合は、撮影画面１９３の上辺部の露光アンダーを補うために、補正係数２．１８（＝ｔ０ｂ／ｔ１ｂ）を乗じる。また、撮影画面１９３の下辺部の露光オーバー分を打ち消すために、補正係数０．８０（＝ｔ０ｂ／ｔ２ｂ）を乗じる。露光時間ｔ０ｂ、ｔ１ｂ、ｔ２ｂは、画像補正部２０６内に記録されている。

（２）後幕１９２が先幕１９１よりも被写体側にあるシャッタ１９が撮影画面１９３に対して下部から上部に走行する場合：
この場合の、先幕１９１と後幕１９２の走行と露光時間との関係を図５に示す。なお、図５はシャッタ秒時が１／８０００、絞りが開放の場合を示す。このとき、図５に示すように、撮影画面１９３の上辺部の露光時間ｔ１ｃは０．０８９ｍｓ、下辺部の露光時間ｔ２ｃは０．１９１ｍｓとなっている。すなわち、撮影画面１９３の中央部の露光時間ｔ０ｃ（０．１２２ｍｓ）に対して、図２（ａ）の場合と異なり、撮影画面１９３の上辺部で露光アンダー、下辺部で露光オーバーとなっている。したがって、この場合は、撮影画面１９３の上辺部の露光アンダーを補うために、補正係数１．３７（＝ｔ０ｃ／ｔ１ｃ）を乗じる。また、撮影画面１９３の下辺部の露光オーバー分を打ち消すために、補正係数０．６４（＝ｔ０ｃ／ｔ２ｃ）を乗じる。露光時間ｔ０ｃ、ｔ１ｃ、ｔ２ｃは、画像補正部２０６内に記録されている。

（３）先幕１９１が後幕１９２よりも被写体側にあるシャッタ１９が撮影画面１９３に対して下部から上部に走行する場合：
この場合の、先幕１９１と後幕１９２の走行と露光時間との関係を図６に示す。なお、図６はシャッタ秒時が１／８０００、絞りが開放の場合を示す。このとき、図６に示すように、撮影画面１９３の上辺部の露光時間ｔ１ｄは０．１５２ｍｓ、下辺部の露光時間ｔ２ｄは０．０５６ｍｓとなっている。すなわち、撮影画面１９３の中央部の露光時間ｔ０ｄ（０．１２２ｍｓ）に対して、図２（ａ）の場合と同様に、撮影画面１９３の上辺部で露光オーバー、下辺部で露光アンダーとなっている。したがって、この場合は、撮影画面１９３の上辺部の露光オーバー分を打ち消すために、補正係数０．８０（＝ｔ０ｄ／ｔ１ｄ）を乗じる。また、撮影画面１９３の下辺部の露光アンダーを補うために、補正係数２．１８（＝ｔ０ｄ／ｔ２ｄ）を乗じる。露光時間ｔ０ｄ、ｔ１ｄ、ｔ２ｄは、画像補正部２０６内に記録されている。

上述した画面中央部、下辺部、上辺部の露光時間を画像補正部２０６内に記録することにより、画像補正部２０６は、光軸方向に対する先幕１９１と後幕１９２との位置と、先幕１９１と後幕１９２の走行方向とに基づいて発生する露光ムラを補正することができる。すなわち、上述した画面中央部、下辺部、上辺部の露光時間から補正データを算出して露光ムラを補正することができる。なお、先幕１９１と、後幕１９２の位置および走行方向と露光ムラの発生傾向との関係を、図７（ａ）に示す。

以上説明した実施の形態を次のように変形することができる。
（１）１コマの撮影を行なうごとに露光ムラ補正処理を行なうものとして説明したが、一連の撮影が終了した後、もしくは撮影者により選択された画像に対して補正処理を行なってもよい。この場合、制御回路２００は、露光ムラ補正の施されていない画像データのＥＸＩＦタグに、画像補正部２０６で算出された補正係数を書き込むようにする。補正係数の添付された画像データが制御回路２００により読み出されると、画像補正部２０６は添付された補正係数を用いて画像データに対して露光ムラ補正する。

（２）画像補正部２０６は、撮影画面１９３の上辺部、中央部および下辺部の３箇所について露光時間を記憶して補正係数を算出するものとしたが、図２（ｂ）に示す領域Ｐおよび領域Ｑのそれぞれについて、それより多い場所の（１０箇所ずつ）露光時間を記憶して補正係数を算出しても構わない。この場合、領域Ｐおよび領域Ｑのそれぞれ１０箇所における露光時間のデータを画像補正部２０６に記憶すればよい。また、シャッタ走行方向に配列された全ての画素のそれぞれに対応した露光時間を記憶してもよい。

（３）露光時間を予め記憶せず、先幕１９１および後幕１９２の光軸方向の間隔Δｄ、先幕１９１および後幕１９２の走行速度特性、およびシャッタ１９から撮像素子２０の撮像面までの距離などの電子カメラ個々の構造データを用いて、画像補正部２０６が撮影画像１９３における露光時間を算出してもよい。このようにカメラ個々の構造データを使用することにより、カメラ個体差にしたがって適切に露光ムラを補正できる。さらに、構造データに加えて、絞り値および焦点距離などの撮影条件データも用いて、画像補正部２０６が露光時間を算出してもよい。この場合、撮影条件により変化する露光時間を算出するので、露光ムラの発生状況に応じた補正係数を算出することができる。なお、絞り値および焦点距離と露光ムラの発生状況との対応関係を図７（ｂ）に示す。

（４）露光時間を記憶するものに代えて、予め算出された露光の補正係数を記憶してよい。この場合、補正係数とシャッタ秒時とが対応付けされたテーブル形式で画像補正部２０６の所定の領域に記憶しておく。画像補正部２０６は、撮影時のシャッタ秒時に対応する補正係数を読み出し、読み出した補正係数を用いて画像データに対して露光ムラの補正を行なえばよい。

（５）カメラにおいて撮影画像に対する露光ムラ補正処理を行なうものとしたが、補正係数の算出をカメラで行い、その算出結果を撮影画像に対応付けて記録媒体２０５に記録するだけでもよい。この場合、パソコンなどの外部機器は撮影画像と補正係数とを取り込み、取り込んだ補正係数を用いて、取り込んだ撮影画像に対して露光ムラ補正の画像処理を実行すればよい。

（６）さらに、パソコンなどの外部機器は、カメラで撮影された撮影画像と、撮影したカメラの機種名情報とを取り込むようにしてもよい。この場合、カメラの機種名情報と補正係数とを対応付けたデータベースをパソコンなどの外部機器に予め記憶しておく。パソコンなどの外部機器は、取り込んだカメラの機種名情報に基づいて、データベースから補正係数を読み出し、読み出した補正係数を用いて、取り込んだ撮影画像に対して露光ムラ補正の画像処理を実行すればよい。なお、データベースは、インターネット経由や可搬記録媒体を介してパソコンなどの外部機器に取得される。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

本発明の実施の形態によるカメラの要部構成を説明する図である。 シャッタ秒時が１／８０００で絞り開放の場合におけるシャッタ先幕と後幕の走行と露光時間との関係を説明する図である。 実施の形態によるカメラの動作を説明するフローチャートである。 シャッタ先幕と後幕との位置が異なる場合における、シャッタ先幕と後幕の走行と露光時間との関係を説明する図である。 シャッタ先幕と後幕の走行方向が異なる場合における、シャッタ先幕と後幕の走行と露光時間との関係を説明する図である。 シャッタ先幕と後幕との位置および走行方向が異なる場合における、シャッタ先幕と後幕の走行と露光時間との関係を説明する図である。 （ａ）は先幕と後幕の位置および走行方向と露光ムラの発生傾向との関係を纏めた図であり、（ｂ）は絞りおよび焦点距離と露光ムラの影響との関係を纏めた図である。

符号の説明

１９ シャッタ ２０ 撮像素子 １９１ シャッタ先幕
１９２ シャッタ後幕 ２００ 制御回路 ２０６ 画像補正部

Claims (12)

1. 被写体を撮像して画像を取得する撮像素子と、
   先幕および後幕を有するフォーカルプレンシャッタと、
   光軸方向に対する前記先幕と後幕との位置により発生する前記画像の露光ムラを補正する補正手段とを備えることを特徴とするカメラ。
2. 請求項１に記載のカメラにおいて、
   前記補正手段で前記露光ムラを補正するための補正データを記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。
3. 請求項２に記載のカメラにおいて、
   前記補正データは、前記フォーカルプレンシャッタが前記画像中央でスリット露光する際の第１の露光時間に基づいた、前記フォーカルプレンシャッタの走行開始側および走行終了側の補正データを含むことを特徴とするカメラ。
4. 請求項１に記載のカメラにおいて、
   前記補正手段で前記露光ムラを補正するための補正データを算出する補正データ算出手段をさらに備え、
   前記補正データ算出手段は、前記フォーカルプレンシャッタが前記画像の中央部でスリット露光する際の第１の露光時間に基づいて、前記画像の中央を挟んで前記フォーカルプレンシャッタの走行開始側と走行終了側の少なくとも２つの領域において前記補正データを算出することを特徴とするカメラ。
5. 請求項４に記載のカメラにおいて、
   前記補正データ算出手段は、前記フォーカルプレンシャッタが走行開始側の画像領域でスリット露光する際の第２の露光時間と前記第１の露光時間とに基づいて、前記走行開始側の画像領域における第１補正データを算出するとともに、前記フォーカルプレンシャッタが走行終了側の露光領域でスリット露光する際の第３の露光時間と前記第１の露光時間とに基づいて、前記走行終了側の画像領域における第２補正データを算出することを特徴とするカメラ。
6. 請求項３または４に記載のカメラにおいて、
   前記補正データは、
   前記フォーカルプレンシャッタの走行開始側の所定の点をスリット露光する際の第２の露光時間と、前記第１の露光時間とを比例補間した走行開始側の第３補正データと、
   前記フォーカルプレンシャッタの走行終了側の所定の点をスリット露光する際の第３の露光時間と、前記第１の露光時間とを比例補間した走行終了側の第４補正データとを含むことを特徴とするカメラ。
7. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
   前記補正データ算出手段は、前記光軸方向における前記先幕および後幕との距離、前記先幕および後幕の走行速度特性、および前記フォーカルプレンシャッタから前記撮像素子の撮像面までの距離に基づいて、前記露光時間を算出することを特徴とするカメラ。
8. 請求項７に記載のカメラにおいて、
   前記補正データ算出手段は、さらに絞り値および焦点距離に基づいて前記露光時間を算出することを特徴とするカメラ。
9. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載のカメラにおいて、
   前記露光時間を記憶する記憶手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。
10. 先幕および後幕が所定の間隔をあけてスリット走行するようにフォーカルプレンシャッタを制御し、
    前記フォーカルプレンシャッタをスリット走行させながら被写体を撮像して画像を取得し、
    光軸方向に対する前記先幕と後幕との位置により発生する前記画像の露光ムラを補正することを特徴とする画像補正方法。
11. フォーカルプレンシャッタの先幕と後幕との光軸方向の間隔に起因する露光ムラ補正に用いる補正データが付与されている画像を取り込む取込手段と、
    前記補正データを用いて前記画像に対して露光ムラ補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする画像補正装置。
12. 画像と、前記画像を取得したカメラの機種名とを取り込む取込手段と、
    前記カメラの機種名に基づいて、フォーカルプレンシャッタの先幕と後幕との光軸方向の間隔に起因する露光ムラの補正に用いる補正データを決定する補正データ決定手段と、
    前記決定された補正データを用いて前記画像に対して露光ムラ補正を行う補正手段とを備えることを特徴とする画像補正装置。

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